[发明专利]一种同步双星GPS原始测量数据的设计方法

说明书

一种同步双星GPS原始测量数据的设计方法，将副星GPS接收机的秒脉冲作为副星星务主机的星间遥测帧的同步时钟；在副星星务主机的星间遥测帧中设置调整字节，用于消除GPS秒脉冲与副星星务主机时钟之间的时钟差异对遥测帧的影响；副星将星间遥测帧组成星间遥测数据发送给主星，主星星务主机将每秒划分为Q个固定时间片，选取其中三个固定时间片，分别首先轮询主星GPS接收机的原始测量数据、主星GPS接收机的相对定位数据和星间遥测数据中副星GPS接收机的原始测量数据，完成双星GPS原始测量数据的同步。

技术领域

本发明涉及一种数据同步方法，特别是涉及一种同步双星GPS原始测量数据的设计方法。

背景技术

随着小卫星技术的不断发展，通过双星之间协作或者多星组网运行共同完成某一任务已成为重要的发展方向。为实现任务，有时会需要确定双星或者多星之间的相对位置，而通过GPS获取卫星在轨位置则是目前使用最为广泛的方式。目前，小卫星就是通过GPS的原始测量数据来获取当前GPS时间、卫星绝对位置等定位信息。为实现双星的相对定位，主星往往需要获取副星的GPS原始测量数据，该数据既要保证连续性，又要保证与主星GPS原始测量数据的同步性。同时主星自身的GPS原始测量数据也需要具有连续性和实时性。目前导航卫星可以通过高精度时间钟来同步双星时间和数据，但该方法成本较高，且不适合小卫星双星之间的数据同步。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种同步双星GPS原始测量数据的设计方法，该方法既能够保证副星发送给主星的GPS原始测量数据的连续性和同步性，又能保证主星GPS原始测量数据的连续性和实时性，可满足同步双星GPS原始测量数据的需求。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种同步双星GPS原始测量数据的设计方法，双星包括主星和副星，主星包括主星GPS接收机、主星星务主机，副星包括两台副星GPS接收机、副星星务主机，包括如下步骤：

步骤一、将副星GPS接收机的秒脉冲作为副星星务主机的星间遥测帧的同步时钟；

步骤二、在副星星务主机的星间遥测帧中设置调整字节，用于消除GPS秒脉冲与副星星务主机时钟之间的时钟差异对遥测帧的影响；

步骤三、副星将星间遥测帧组成星间遥测数据发送给主星，主星星务主机将每秒划分为Q个固定时间片，选取其中三个固定时间片，分别首先轮询主星GPS接收机的原始测量数据、主星GPS接收机的相对定位数据和星间遥测数据中副星GPS接收机的原始测量数据，完成双星GPS原始测量数据的同步；Q的取值范围为8～32。

上述同步双星GPS原始测量数据的设计方法，当副星星务主机判定当前使用的副星GPS接收机异常时，副星星务主机将切换至另一台副星GPS接收机。

上述同步双星GPS原始测量数据的设计方法，副星星务主机判定当前使用的副星GPS接收机异常的条件为：副星星务主机连续N秒未收到当前使用的副星GPS接收机的秒脉冲，或，副星星务主机连续M秒未收到当前使用的副星GPS接收机的有效定位数据；N的取值范围为6～12，M的取值范围为6～12。

上述同步双星GPS原始测量数据的设计方法，当副星星务主机连续切换副星GPS接收机的次数大于K时，副星星务主机停止引入副星GPS接收机的秒脉冲作为同步时钟，采用副星星务主机的时钟作为同步时钟；K的取值范围为4～8。

上述同步双星GPS原始测量数据的设计方法，所述步骤二中，调整字节的长度占星间遥测帧总长度的(1/1024)～(1/64)。

上述同步双星GPS原始测量数据的设计方法，所述副星星务主机中设置了将副星GPS接收机的秒脉冲作为同步时钟的使能指令和禁止指令。

上述同步双星GPS原始测量数据的设计方法，所述步骤三中，星间遥测帧包括副星GPS原始测量数据、副星遥测信息和调整字节。